ఆధునిక అవాహకాలు ఏ పదార్థాలతో తయారు చేయబడ్డాయి?

ఆధునిక అవాహకాల యొక్క పదార్థాలు

నేడు, మన గ్రహం మీద, భూమిపై మరియు నీటి అడుగున ప్రతిచోటా విద్యుత్ లైన్లు ఉన్నాయి. మాజీ సోవియట్ యూనియన్ యొక్క భూభాగంలో మాత్రమే, అన్ని విద్యుత్ లైన్ల పొడవు భూమధ్యరేఖ పొడవు కంటే చాలా రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. మరియు ఈరోజు ఇన్సులేటర్లను ఉపయోగించకుండా ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్ చేయలేము. ఇన్సులేటర్లకు ధన్యవాదాలు, 0.5 మెగావోల్ట్ల వరకు స్థిరమైన ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్తో విశ్వసనీయ మరియు స్థిరమైన శక్తి వ్యవస్థలను నిర్మించడం సాధ్యమైంది.

పెద్ద సంఖ్యలో వివిధ ఇన్సులేటర్లు, ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత సమస్యలను పరిష్కరించడానికి అనుకూలంగా ఉంటాయి, నిర్మాణాత్మకంగా భిన్నంగా ఉంటాయి, కానీ అదే సమయంలో చాలా ఫంక్షనల్. ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాల విద్యుద్వాహక లక్షణాలు దీనిని నిర్ధారిస్తాయి కాబట్టి అవి వాహక మద్దతు నుండి అధిక-వోల్టేజ్ విద్యుత్ లైన్ల యొక్క నమ్మకమైన ఇన్సులేషన్ను అందిస్తాయి.

ఇన్సులేటర్ యొక్క ప్రతి విభాగం, మొత్తంగా ఇన్సులేటర్ వలె, అధిక-వోల్టేజ్ లైన్ యొక్క మొత్తం ఆపరేషన్ వ్యవధిలో పనిచేస్తుంది, కాబట్టి ఇన్సులేటర్ యొక్క ప్రధాన అవసరం మన్నిక. మరియు ఇన్సులేటర్ యొక్క పదార్థం ఈ పరిస్థితిని అందించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. అవాహకాల యొక్క ప్రధాన పదార్థాలు గాజు, పింగాణీ మరియు పాలిమర్లు.

ఇన్సులేటర్లలో ఉపయోగించే గాజు సాధారణమైనది కాదు, ఇది టెంపర్డ్ గ్లాస్‌తో తయారు చేయబడింది, ఇది ముఖ్యంగా మన్నికైనది మరియు దాని ఆధారంగా హారంలో అమర్చిన సస్పెన్షన్ అవాహకాలు అద్భుతమైనవి. విద్యుద్వాహక లక్షణాలు, చాలా ముఖ్యమైన ఈ రకమైన ఉత్పత్తులకు ధర చాలా తక్కువగా ఉంటుంది.

సాంప్రదాయ ఇన్సులేటింగ్ పదార్థాలలో పింగాణీకి అత్యధిక బలం ఉంది. పింగాణీ యొక్క ముడి ద్రవ్యరాశి ప్లాస్టిక్‌గా ఉన్నందున ఇది నొప్పిలేకుండా మెరుపును కూడా తట్టుకోగలదు మరియు ఆకారాన్ని అత్యంత అనుకూలమైనదిగా ఇవ్వవచ్చు, తద్వారా పూర్తయిన ఇన్సులేటర్ యొక్క కాన్ఫిగరేషన్ అటువంటి వాటికి కూడా తక్కువ హాని కలిగిస్తుంది. ఒక గొప్ప వాతావరణ దృగ్విషయం.

పాలిమర్ అవాహకాలు - అత్యంత ఆధునిక పరిష్కారం, వారు సాపేక్షంగా ఇటీవల తయారు మరియు దరఖాస్తు ప్రారంభించారు. విద్యుత్ లైన్ల కోసం పాలిమర్ ఇన్సులేటర్లు మన్నికైనవి, అద్భుతమైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటి ఉత్పత్తి పెద్ద పదార్థ వ్యయాలతో సంబంధం కలిగి ఉండదు. వందల కిలో వోల్ట్‌ల కోసం పాలిమర్ ఇన్సులేటర్ పని చేయదు, అయితే పది కిలో వోల్ట్‌ల కోసం పాలిమర్ ఇన్సులేటర్ మీకు అవసరమైనది. తరువాత, మేము ఆధునిక ఇన్సులేటర్ల పదార్థాలపై వివరంగా పరిశీలిస్తాము.

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో అభివృద్ధి చెందుతున్న సిలికాన్ రబ్బరు ఆధారంగా అవాహకాల ఉత్పత్తి మరింత ప్రగతిశీల పరిష్కారం.

సిలికాన్ రబ్బరు - అంతే ప్రకృతిలో సాగే రబ్బరు… ఈ కారణంగా, సిలికాన్ రబ్బరు చాలా ఫ్లెక్సిబుల్ కేబుల్స్ కోసం ఇన్సులేటింగ్ మెటీరియల్‌గా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. సాధారణంగా, శక్తి రంగంలో వివిధ రబ్బర్లు ఉపయోగించబడతాయి: స్టైరిన్-బ్యూటాడిన్, బ్యూటాడిన్, సిలికాన్ సిలికాన్ మరియు ఇథిలీన్-ప్రొపైలిన్, అలాగే సహజమైనవి. ఆర్గానోసిలికాన్ రబ్బరు పాలిఆర్గానోసిలోక్సేన్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ సూత్రంలో, R అనేది ఆర్గానిక్ రాడికల్స్. రాడికల్స్ రకం సిలికాన్ రబ్బరు యొక్క లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది.ప్రధాన గొలుసు సిలికాన్ మరియు ఆక్సిజన్, అలాగే నత్రజని, బోరాన్ మరియు కార్బన్ రెండింటినీ కలిగి ఉంటుంది. దీని ప్రకారం, ఇది సిలోక్సేన్, బోరోసిలోక్సేన్ మరియు సిలికా రబ్బర్‌లకు దారి తీస్తుంది.

ఆర్గానోసిలికాన్ రబ్బరు రబ్బరు యొక్క వల్కనీకరణం ద్వారా పొందబడుతుంది, అనగా, అణువులు ప్రాదేశిక సముదాయాల్లో క్రాస్-లింక్ చేయబడతాయి. ఒక రసాయన బంధం రాడికల్స్ లేదా టెర్మినల్ OH మరియు H సమూహాల ద్వారా ఏర్పడుతుంది. రేడియేషన్‌కు గురికావడం లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద రసాయన కారకాలను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రతిచర్య జరుగుతుంది.తయారీదారు వల్కనీకరణకు సిద్ధంగా ఉన్న ద్రవ్యరాశిని సరఫరా చేస్తాడు.

స్వచ్ఛమైన సిలికాన్ సిలికాన్ రబ్బరు అధిక విద్యుత్ లక్షణాలను కలిగి ఉండదు; అది పెళుసుగా, ఓజోన్ మరియు కాంతికి హాని కలిగిస్తుంది. అందువల్ల, తగినంత విశ్వసనీయమైన ఇన్సులేటర్ను పొందేందుకు, సిలికాన్ సిలికాన్ రబ్బరుపై ఆధారపడిన మిశ్రమ పదార్థం అవసరమవుతుంది. ఆమోదయోగ్యమైన నాణ్యతను సాధించడానికి, టైటానియం డయాక్సైడ్ మరియు సిలికా నానోపౌడర్లు అయిన యాక్టివ్ రీన్ఫోర్సింగ్ ఫిల్లర్ జోడించబడుతుంది. ఫలితం ఆమోదయోగ్యమైన లక్షణాలతో కూడిన పదార్థం. ఇక్కడ సగటు స్పెక్స్ ఉన్నాయి:

• సాంద్రత: 1350 kg / m3;

• కన్నీటి బలం: 5 MPa;

• ఉష్ణ సామర్థ్యం: 1350 J / kg-K;

• ఉష్ణ వాహకత: 1.1 W / m-k;

• విద్యుత్ బలం: 21 kV / mm;

• విద్యుద్వాహక నష్టం టాంజెంట్: 0.00125;

• నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకత: 50.5 TΩ;

• బల్క్ రెసిస్టెన్స్: 5.5 TΩ-m.

• విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం: 3.25.

ఫలితంగా, సిలికాన్ రబ్బరుకు సంబంధించి, దాని ఎలెక్ట్రోఫిజికల్ లక్షణాలు సంతృప్తికరంగా ఉన్నాయని గమనించవచ్చు, ఉష్ణ వాహకత తగినంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, యాంత్రిక బలం చాలా కావలసినది. కాంతి, ఓజోన్, చమురుకు విశేషమైన ప్రతిఘటన. -90 ° C నుండి + 250 ° C వరకు పరిధిలో ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలు. పదార్థం జలనిరోధిత, కానీ చమురు-నిరోధకత మరియు వాయువు-పారగమ్యంగా ఉంటుంది.

పింగాణీ.పింగాణీ, ఇన్సులేటర్ల కోసం ఎలక్ట్రిక్ పింగాణీ గురించి మాట్లాడుతూ, ఇది మట్టి, క్వార్ట్జ్ మరియు ఫెల్డ్‌స్పార్ ఆధారంగా ఒక కృత్రిమ ఖనిజమని గుర్తుంచుకోండి. తుది ఉత్పత్తి సిరామిక్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి వేడి చికిత్స ద్వారా పొందబడుతుంది.

ఎలక్ట్రిక్ పింగాణీ యొక్క అత్యంత విశేషమైన లక్షణాలు వేడి నిరోధకత, రసాయన నిరోధకత, ఏదైనా వాతావరణ ప్రభావాలకు నిరోధకత, విద్యుత్ మరియు యాంత్రిక బలం మరియు తక్కువ ధర. ఈ ప్రయోజనాల ఆధారంగా, పింగాణీ అవాహకాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. దాని సగటు స్పెక్స్ ఇక్కడ ఉన్నాయి:

• సాంద్రత: 2400 kg / m3;

• కన్నీటి బలం: 90 MPa;

• ఉష్ణ సామర్థ్యం: 1350 J / kg-K;

• ఉష్ణ వాహకత: 1.1 W / m-k;

• విద్యుత్ బలం: 27.5 kV / mm;

• విద్యుద్వాహక నష్టం టాంజెంట్: 0.02;

• నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకత: 0.5 TΩ;

• బల్క్ రెసిస్టెన్స్: 0.1 TΩ-m.

• విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం: 7.

మేము పింగాణీ మరియు సిలికాన్ రబ్బరును పోల్చినట్లయితే, రబ్బరుతో పోలిస్తే, పింగాణీ పెళుసుగా ఉంటుంది, చాలా బరువుగా ఉంటుంది, ఎక్కువ విద్యుద్వాహక నష్టం టాంజెంట్.

గాజు విషయానికొస్తే, పింగాణీతో పోలిస్తే ఎలక్ట్రోటెక్నికల్ గ్లాస్ మరింత స్థిరమైన ముడి పదార్థాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దాని ఉత్పత్తి సాంకేతికత సరళమైనది, ఆటోమేట్ చేయడం సులభం, మరియు ముఖ్యంగా, కంటితో ఇన్సులేటర్ యొక్క పనిచేయకపోవడం లేదా నష్టాన్ని గుర్తించడం సులభం. గ్లాస్ ఇన్సులేటర్‌ల శ్రేణిని పగలగొట్టడం వల్ల విద్యుద్వాహక స్కర్ట్ నేలపై పడిపోతుంది మరియు పింగాణీ పగలడం వల్ల స్కర్ట్ దెబ్బతినదు. దెబ్బతిన్న గ్లాస్ ఇన్సులేటర్ వెంటనే కనిపిస్తుంది మరియు పింగాణీ నిర్ధారణ కోసం అదనపు పరికరాలు, నైట్ విజన్ పరికరాల వినియోగాన్ని తప్పనిసరిగా ఆశ్రయించాలి.

రసాయనికంగా, ఎలక్ట్రిక్ గ్లాస్ అనేది సోడియం, బోరాన్, కాల్షియం, సిలికాన్, అల్యూమినియం మొదలైన ఆక్సైడ్ల సమితి. ఇది నిజానికి చాలా చాలా మందపాటి ద్రవం.ఎలక్ట్రిక్ గ్లాస్ సాధారణ ఆల్కలీన్ గాజు నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇది తక్కువ క్షార గాజు, ఇది ఆపరేషన్ సమయంలో పగుళ్లు మరియు పొగమంచు లేదు. దాని లక్షణాలు ఇక్కడ ఉన్నాయి:

• సాంద్రత: 2500 kg / m3;

• కన్నీటి బలం: 90 MPa;

• ఉష్ణ సామర్థ్యం: 1000 J / kg-K;

• ఉష్ణ వాహకత: 0.92 W / m-k;

• విద్యుత్ బలం: 48 kV / mm;

• విద్యుద్వాహక నష్టం టాంజెంట్: 0.024;

• నిర్దిష్ట ఉపరితల నిరోధకత: 100 TΩ;

• నిర్దిష్ట వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ: 1 TOM-m.

• విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం: 7.

గ్లాస్ ఇన్సులేటర్ల యొక్క ప్రతికూలతలు ఎలక్ట్రికల్ గ్లాస్ ఉత్పత్తిలో అధిక శక్తి వినియోగాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఎందుకంటే ఇది చాలా కాలం పాటు ఉడికించాలి.